【摘要】：對于陸域風速變化的研究有利于深入認識氣候變化和風能資源的開發(fā)和評估,既有重要的理論意義,也有重要的實際運用價值。基于現(xiàn)有國內(nèi)外陸域近地面風速變化研究的不足,本文基于全球觀測資料、再分析資料等數(shù)據(jù)集,綜合運用相關、合成分析、主成分分析、動力診斷等方法,探討全球尺度上陸域近地面風速時空變化特征,揭示可能導致全球尺度上陸域近地面風速變化的原因,主要結論包括:全球大部分地區(qū)陸域近地面風速表現(xiàn)為減弱趨勢,年平均風速的減弱趨勢為-0.092 m/(S·10yr),其中下降最顯著的區(qū)域分布在亞歐大陸、美國沿海,年平均風速下降趨勢超過-0.3 m/(s·10yr)。風速第一模態(tài)方差貢獻率為65.11%,并且第一模態(tài)整個空間場均以正值空間分布為主;第二模態(tài)方差貢獻率為18.12%,時間序列1977-1993年以增強趨勢為主,1993-2016年以減弱趨勢為主。此外,緯向風u和經(jīng)向風v對總風速變化的貢獻并不一致。北半球中高緯地區(qū),經(jīng)向風下降趨勢更加明顯,部分地區(qū)達到-0.2m/(s·10yr)。歐洲中部、東南亞、亞洲中部,南美洲海岸線附近的風速改變主要由經(jīng)向風改變主導,經(jīng)向風速變化對總風速變化的貢獻均超過70%。歐洲北部和南部、亞歐大陸交界處、中國東南沿海的風速變化主要由緯向風主導,緯向風速變化對總風速變化的貢獻均超過65%。研究期間,全球年平均氣壓梯度力呈顯著下降趨勢,且1990-2005年下降最快。氣壓梯度力下降最明顯的區(qū)域分布在北美西海岸,北美北部,歐洲中部和亞洲北部。氣壓梯度力第一模態(tài)方差貢獻率為14%,第二模態(tài)方差貢獻率為10%。地轉風第一、二模態(tài)方差貢獻率和氣壓梯度力第一、二模態(tài)方差貢獻率完全一致,并且二者呈現(xiàn)完全一致的時空場分布,兩者的線性回歸相關系數(shù)達到0.98。全球平均而言,地轉風和實測陸域近地面風速呈顯著正相關,相關系數(shù)達到0.6,地轉風每增強1m/s,實測風速增加0.37m/s左右。不同區(qū)域的貢獻不同,在亞洲最北部和南美非洲中部的部分區(qū)域,地轉風每增強1 m/s,實測風速上升約0.6 m/s。此外,實測近地面風速的波動較大,意味著除了地轉風影響實測風速外,實測風速還會受其他因素的影響。氣壓梯度力的改變主要由溫度梯度變化引起。全球平均溫度增強趨勢為0.256℃/yr。溫度的增加導致溫度梯度減弱,全球年平均溫度梯度以減弱趨勢為主,每100km趨勢系數(shù)為-0.033℃/yr,通過99%顯著性檢驗。減弱趨勢最顯著的區(qū)域位于北半球中高緯度地區(qū),部分地區(qū)超過-0.1℃/yr。此外,全球大部分地區(qū),溫度梯度和氣壓梯度力呈正相關關系,并且顯著正相關的區(qū)域主要位于中亞、東亞、北美、非洲部分地區(qū)以及南美洲部分地區(qū)。全球平均而言,溫度梯度和氣壓梯度力之間的相關系數(shù)達到0.72,溫度梯度和氣壓梯度力隨時間的波動基本一致,二者并未存在顯著差異。
【學位授予單位】：云南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P424.2;P425.4
【圖文】：

￡￣丨６０。已，５０。５￣１０。５）�；谝陨蟿澐謽藴剩衼喒灿嫞常矗磦�站點，東亞逡逑共計５０８個站點，南亞共計２７３個站點，北美共計６８１個站點，南美共計１４０個逡逑站點，非洲共計１０６個站點，澳洲４６共計站點（圖２．１ｂ）。逡逑１４逡逑

圖３．１邋１９７３－２０１６年?

圖３．３邋１９７３－２０１６年全球年平均風速ＥＯＦ分解（ａ和ｂ分別表示風速第一、二模態(tài)空間場》ｃ逡逑表示第一、二模態(tài)對應的時間系數(shù)，其中藍線和紅線分別表示第一、二模態(tài)的時間系數(shù)。第逡逑—、二模態(tài)通過９５％顯著性ｉＶｏｒｆＡ檢驗）逡逑為深入揭示全球尺度上陸域近地面風速時空特征，提取風速場時空特征信號，逡逑我們對風速進行ＥＯＦ分解。因為本文主要考慮陸域風速的年代際變化，因此在進逡逑行ＥＯＦ分解之前，首先對原始風速序列進行九年滑動平均處理，提取年代際波動逡逑信號，然后對提取的年代際信號進行距平處理，最后進行ＥＯＦ分解。圖３．３顯示逡逑風速ＥＯＦ分解以后的第一、二模態(tài)時空變化，結果表明：第一模態(tài)方差貢獻率為逡逑６５．１１％。第一模態(tài)時間序列整個研究時段內(nèi)以減弱為主。由于風速年平均ＥＯＦ分逡逑２３逡逑

【參考文獻】

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1 郭軍;曹經(jīng)福;楊艷娟;;1971—2012年環(huán)渤海沿海地區(qū)風速變化及其影響因素分析[J];氣象與環(huán)境學報;2015年04期

2 劉小莽;鄭紅星;張明華;劉昌明;;青藏高原蒸發(fā)皿蒸發(fā)量時空變化特征及其成因的定量分析(英文)[J];Journal of Geographical Sciences;2011年04期

3 李珍;嚴中偉;涂鍇;劉偉東;王迎春;;Changes in Wind Speed and Extremes in Beijing during 1960 2008 Based on Homogenized Observations[J];Advances in Atmospheric Sciences;2011年02期

4 徐陽陽;劉樹華;胡非;馬楠;王瑤;石宇寧;賈海巖;;北京城市化發(fā)展對大氣邊界層特性的影響[J];大氣科學;2009年04期

5 李艷;王元;儲惠蕓;湯劍平;;中國陸域近地層風能資源的氣候變異和下墊面人為改變的影響[J];科學通報;2008年21期

6 左洪超;鮑艷;張存杰;胡隱樵;;蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的物理意義、近40年變化趨勢的分析和數(shù)值試驗研究[J];地球物理學報;2006年03期

7 李振朝,韋志剛,高榮;近50年河西綠洲地面風的時空變化特征[J];高原氣象;2004年02期

8 王遵婭,丁一匯,何金海,虞俊;近50年來中國氣候變化特征的再分析[J];氣象學報;2004年02期

本文編號：2797367